Semelhanças Atômicas
Produzido por Marcelo BrillantinoTeoria
Simbologia, número atômico e número de massa
E aí, galera! Bora pra um capítulo sem muita enrolação, valeu?
Aqui a gente vai dar uma olhada nas semelhanças que podem existir entre os átomos.
Primeiro vamos dar uma revisada na representação de um elemento e ver o que significa cada coisa aí. Vamos usar como exemplo o Hélio.
E o que são esses tais de número atômico e número de massa?
- Número atômico é a quantidade de prótons do átomo.
- Número de massa é a soma do número de prótons e do número de nêutrons do átomo.
Só uma observação: a gente pode representar o número de massa tanto em cima do lado direito (como tá no nosso exemplo) ou do lado esquerdo. Exemplinho:
Como achar o número atômico de um elemento na tabela periódica?
Se você for procurar na tabela periódica, fica a dica que lá o número atômico fica em cima do símbolo do elemento. Assim ó:
Ou seja, o número atômico do manganês é 25.
(Caso você esteja curioso, aquele número ali embaixo (54,938049) não é o número de massa não. Ele é a massa atômica do manganês. Segura aí que eu vou explicar pra você a diferença entre os dois depois.)
Átomos neutros X Íons
Quando temos um átomo neutro, o número de elétrons é igual ao número de prótons.
Quando o número de elétrons é diferente do número de prótons, nós não temos um átomo neutro, mas sim um íon. Existem dois tipos de íons:
- Se ele apresenta carga positiva, quer dizer que ele perdeu elétrons e agora tem mais prótons que elétrons. Dizemos que esse íon é um cátion.
- Se o átomo apresenta carga negativa, ele ganhou elétrons e ficou com mais elétrons do que prótons. Dizemos que esse íon é um ânion.
Atenção! Um átomo não perde ou ganha prótons pra se tornar um íon. Ele só pode perder ou ganhar elétrons!!!
Vamos dar uma olhada no manganês de novo:
Pela representação a gente pode dizer que:
- O número atômico (Z) do Mn é 25.
- O número de massa (A) do Mn é 55.
E com essas informações sabemos que:
- O número de prótons do Mn é igual ao número atômico:
- O número de nêutrons do Mn é a diferença entre o número de massa e o número atômico:
- O número de elétrons do Mn é igual ao número de prótons, pois o átomo está neutro:
- Isótopos: são átomos ou íons com a mesma quantidade de prótons.
- Isótonos: são átomos ou íons com a mesma quantidade de nêutrons.
- Isóbaros: são átomos ou íons com o mesmo número de massa (A).
- Isoeletrônicos: adivinha!!! Átomos ou íons com o mesmo número de elétrons.
prótons
nêutrons
elétrons
E podemos até fazer a distribuição eletrônica do Mn, que fica assim:
Pois é, também podemos representar o Mn só com um número subscrito, que vai continuar sendo o número atômico .
Caso a gente queira representar os cátions do Mn com carga +2, +3 e +4, por exemplo, fica assim:
Ou
O cálculo da quantidade dos elétrons fica, respectivamente:
elétrons
elétrons
elétrons
E a distribuição eletrônica de cada um :
Isótopos, isótonos, isóbaros e isoeletrônicos
Dois ou mais átomos ou íons podem ter a mesma quantidade de prótons, a mesma quantidade de nêutrons, o mesmo número de massa ou a mesma quantidade de elétrons.
Toda vez que uma dessas coisas é observada, a gente tem um nome especial pra eles.
são isótopos
,são isótopos
e são isótonos
são isótonos
são isóbaros
são isóbaros
são isoeletrônicos
são isoeletrônicos
O que são elementos?
Me diz uma coisa?
O que faz com que eu diga que determinados átomos são de ferro? O que esses átomos tem em comum? O que diferencia eles dos outros?
“Qual a característica que determina a qual elemento o átomo pertence?”
O que caracteriza todos os átomos de um mesmo elemento é o número atômico, ou seja, o número de prótons do átomo.
Isso significa dizer que todos os átomos de um elemento são isótopos entre si.
Os átomos de um mesmo elemento podem ter diferentes quantidades de nêutrons (e assim diferentes números de massa), diferentes quantidades de elétrons, mas sempre terão a mesma quantidade de prótons!!!
Massa atômica X Número de massa
Ok, finalmente, chegou a hora de falarmos da massa atômica.
Como vimos, átomos de um mesmo elemento podem ter números de massa diferentes.
Sendo assim, o que você acha que pode ser esse número...
Vimos que o número de massa do manganês é 55 e esse aí é 54,938049...
Hummmmmm...bem próximos, né? Será que eles têm alguma coisa a ver? (ora, ora, parece que temos um Sherlock Holmes aqui...)
Vou desvendar esse mistério pra você! É o seguinte:
Aquele número quebradinho que a gente vê na tabela periódica é a massa atômica do elemento manganês. E sim, ele tem a ver com o número de massa sim!
A massa atômica de um elemento nada mais é do que uma média ponderal das diferentes massas existentes para esse dado elemento.
Como a massa de um dado átomo é aproximadamente seu número de massa (guarde essa informação!), a massa atômica pode ser feita como a média ponderal dos diferentes números de massas existentes para um dado elemento.
Vamos pegar como exemplo um elemento muito diferentão que provavelmente você nunca tenha ouvido falar. O disprósio.
O disprósio tem 66 prótons. São conhecidos átomos disprósio com 97 nêutrons e outros com 96 nêutrons. Os primeiros tem número de massa 163 (97+66), os outros tem número de massa igual a 162 (96+66).
Qual a massa atômica do disprósio, então?
Acertou quem tem um senso de justiça aguçado e sugeriu colocar a média desses valores:
Mas se todos os disprósios do mundo tiverem o número de massa igual a 163 e um único diprósiozinho aparecer com número de massa igual a 162. Ainda é “justo” dizer que o número de massa é 162,5?
Não, né... Por isso que a massa que vai pra tabela periódica não é uma média simples, mas uma média ponderal de acordo com a abundância relativa dos átomos na natureza.
Por exemplo:
O cloro, de número atômico 17, é conhecido na natureza em duas formas isotópicas: uma com 20 nêutrons () e outra com 18 nêutrons ().
Segundo nossa querida amiga Wikipedia, 75,77% do cloro presente na natureza tem número de massa igual a 35 e os outros 24,23% tem número de massa igual a 37.
Pra calcular a massa atômica do elemento cloro, então, a gente faz assim:
Se você prefere não trabalhar com porcentagens:
A fórmula geral fica então:
Onde é a massa atômica (aquele número que vai pra tabela), é a abundância relativa do enésimo isótopo e é o número de massa do enésimo isótopo.
Vamos fazer uns exercícios pra gravar essas coisinhas?